近日,我校光学与电子科技学院徐时清团队在《Chinese Chemical Letters》(IF=9.4,中科院1区)期刊上发表了一篇题为“Nanothermometry and luminescence modulation via separated activators in core-shell-shell fluoride nanoparticles”的研究论文。光电学院傅继澎、徐时清为通讯作者,中国计量大学为第一通讯单位。该研究围绕上转换纳米粒子的结构调控展开,利用多层核壳结构中敏化剂Yb对近红外光子的吸收差异和热响应相关表面声子的存在,实现了具备高饱和度RGB三色可调输出、精准温度监测与信息加密的集成化材料设计。
当前近红外激发的非接触式上转换纳米粒子温度探针因其高穿透性和高灵敏度而受到广泛关注,然而测温效果一直受限于发光离子互相干扰和两种发光材料共同作用时粉体分布不均匀的影响,为应对这一难题,该工作报道了一种三层核壳结构β-NaGdF₄: Yb, Tm@NaYF₄@NaGdF₄: Yb, Er,通过壳层制约表面声子的热辅助发光增强的效果,实现Tm和Er离子相反的热响应发光,从而获得灵敏度优异的测温材料。研究团队还通过梯度实验和理论计算分析多类壳层的效果,并实现多样化的发光颜色输出。此外,团队在识别分析表面声子方面的工作为光学性能和纳米粒子表层之间的构效关系提供了有价值的见解。这项研究不仅拓宽了稀土上转换发光材料的结构设计思路,也为颜色调控、温度检测和信息加密的应用延伸开辟了路径。
此项工作得到国家自然科学基金 (No. 62205322);中国博士后科学基金资助项目 (No. 2023M733157)、浙江省省院属高校基本科研业务费 (No. 2021YW46)、云南省先进材料重点实验室基金 (No. 2024KF03)及浙江省重点研发项目 (No. 2022C01133)的支持。
